内容
# MCP를 이용한 보고서 작성
여기에서는 MCP로 agent를 생성하여 다양한 보고서를 생성하는 방법에 대해 설명합니다. 각종 API를 이용해 필요한 데이터를 수집하고 LLM의 prompt를 이용하여 적절한 보고서를 생성할 수 있습니다. 생성된 보고서는 agent의 reflection pattern을 이용하여 개선점과 추가 검색할 키워드를 추출하고 이를 기반으로 새로운 보고서를 생성할 수 있습니다. MCP를 이용하면 보고서의 개선점에 따라 추가 데이터를 수집하여야 할때 다양한 데이터 소스로 부터 상황에 맞는 데이터를 가져올수 있고 이를 통해 동적인 데이터 사용이 가능합니다. 또한 데이터 API가 변경되어 새로운 tool이 추가되거나 데이터 포맷이 바뀌어도 application에 영향을 주지 않습니다.
전체적인 architecture는 아래와 같습니다. 여기에서는 디버깅의 편의성을 위해 EC2에 Streamlit을 올린 형태로 시스템을 구성하고 AWS cost explorer, AWS CLI, AWS Document를 이용해 데이터를 수집합니다. 또한 필요시 Tavily와 같은 외부 데이터 소스로부터 인터넷 검색을 수행할 수 있습니다. 사용자는 Amazon CloudFront와 ALB를 이용해 Streamlit으로 구성된 application을 안전하게 이용하고, CloudFront - S3로 보고서를 다운로드 받을 수 있습니다.
## Workflow를 이용한 비용 분석
비용분석을 위한 Workflow는 아래와 같이 정의합니다. [AWS Cost Explorer]를 이용해, 서비스별, 리전별, 기간별 사용량 데이터를 가져옵니다. 이후 정해진 서식에 맞추어 보고서를 생성합니다. 생성된 보고서에 부족한 부분은 MCP를 이용해 얻어진 aws document, aws cli를 이용해 결과를 업데이트합니다.
<img src="https://github.com/user-attachments/assets/2ce8952c-fd8b-441e-94f8-77d9da98708b" width="400">
비용 분석에 대한 리포트는 아래와 같이 [cost_insight.md](./application/aws_cost/cost_insight.md)을 참조합니다.
```text
당신의 AWS solutions architect입니다.
다음의 Cost Data을 이용하여 user의 질문에 답변합니다.
모르는 질문을 받으면 솔직히 모른다고 말합니다.
답변의 이유를 풀어서 명확하게 설명합니다.
다음 항목들에 대해 분석해주세요:
1. 주요 비용 발생 요인
2. 비정상적인 패턴이나 급격한 비용 증가
3. 비용 최적화가 가능한 영역
4. 전반적인 비용 추세와 향후 예측
분석 결과를 다음과 같은 형식으로 제공해주세요:
## 주요 비용 발생 요인
- [구체적인 분석 내용]
## 이상 패턴 분석
- [비정상적인 비용 패턴 설명]
## 최적화 기회
- [구체적인 최적화 방안]
## 비용 추세
- [추세 분석 및 예측]
```
## 상세 구현
### Agent의 구현
[LangGraph Builder](https://build.langchain.com/)로 구현된 graph는 [stub.py](./application/aws_cost/stub.py)와 같이 구현됩니다. 이 코드는 LangGraph에 자동 생성된 코드에서 Agent이름만을 수정하였습니다.
```python
def CostAgent(
*,
state_schema: Optional[Type[Any]] = None,
config_schema: Optional[Type[Any]] = None,
input: Optional[Type[Any]] = None,
output: Optional[Type[Any]] = None,
impl: list[tuple[str, Callable]],
) -> StateGraph:
"""Create the state graph for CostAgent."""
# Declare the state graph
builder = StateGraph(
state_schema, config_schema=config_schema, input=input, output=output
)
nodes_by_name = {name: imp for name, imp in impl}
all_names = set(nodes_by_name)
expected_implementations = {
"service_cost",
"region_cost",
"daily_cost",
"generate_insight",
"reflect_context",
"should_end",
"mcp_tools",
}
missing_nodes = expected_implementations - all_names
if missing_nodes:
raise ValueError(f"Missing implementations for: {missing_nodes}")
extra_nodes = all_names - expected_implementations
if extra_nodes:
raise ValueError(
f"Extra implementations for: {extra_nodes}. Please regenerate the stub."
)
# Add nodes
builder.add_node("service_cost", nodes_by_name["service_cost"])
builder.add_node("region_cost", nodes_by_name["region_cost"])
builder.add_node("daily_cost", nodes_by_name["daily_cost"])
builder.add_node("generate_insight", nodes_by_name["generate_insight"])
builder.add_node("reflect_context", nodes_by_name["reflect_context"])
builder.add_node("mcp_tools", nodes_by_name["mcp_tools"])
# Add edges
builder.add_edge(START, "service_cost")
builder.add_edge("service_cost", "region_cost")
builder.add_edge("region_cost", "daily_cost")
builder.add_edge("daily_cost", "generate_insight")
builder.add_conditional_edges(
"generate_insight",
nodes_by_name["should_end"],
[
END,
"reflect_context",
],
)
builder.add_edge("reflect_context", "mcp_tools")
builder.add_edge("mcp_tools", "generate_insight")
return builder
```
이때 Node간 데이터 교환을 위해 사용하는 state는 아래와 같습니다. 상세코드는 [implementation.py](./application/aws_cost/implementation.py)를 참조합니다. 여기서 service_costs, region_costs, daily_cost는 Boto3 API를 이용해 획득안 json 형태의 데이터이고, appendix는 그림파일과 설명을 가진 마찬가지로 json 파입니다. additonal_context는 reflection과 MCP tool 활용으로 얻어진 contents가 저장됩니다. iteration은 reflection의 반복 횟수를 의미하고 reflection은 draft의 수정사항과 추가 검색어를 가지고 있습니다. final_response는 최종 답변이 저장됩니다.
```python
class CostState(TypedDict):
service_costs: dict
region_costs: dict
daily_costs: dict
additional_context: list[str]
appendix: list[str]
iteration: int
reflection: list[str]
final_response: str
```
### 각종 데이터의 획득
모든 API를 MCP로 하지 않고, report의 기본 데이터는 직접 boto3를 이용해 획득합니다. 아래에서는 service 사용에 대한 정보를 cost explorer를 이용해 수집합니다. 기간은 30일이지만 사용자의 목적에 따라 변경 가능합니다. Service 사용 정보롤 data frame으로 변환후 pie 그래프를 그리고 결과를 appendex로 저장합니다. 언어모델인 LLM은 figure와 같은 URL 정보를 최종 결과에 누락할 수 있으므로 별도로 관리합니다.
```python
def service_cost(state: CostState, config) -> dict:
logger.info(f"###### service_cost ######")
logger.info(f"Getting cost analysis...")
days = 30
request_id = config.get("configurable", {}).get("request_id", "")
try:
end_date = datetime.now()
start_date = end_date - timedelta(days=days)
# cost explorer
ce = boto3.client('ce')
# service cost
service_response = ce.get_cost_and_usage(
TimePeriod={
'Start': start_date.strftime('%Y-%m-%d'),
'End': end_date.strftime('%Y-%m-%d')
},
Granularity='MONTHLY',
Metrics=['UnblendedCost'],
GroupBy=[{'Type': 'DIMENSION', 'Key': 'SERVICE'}]
)
logger.info(f"service_response: {service_response}")
except Exception as e:
logger.info(f"Error in cost analysis: {str(e)}")
return None
service_costs = pd.DataFrame([
{
'SERVICE': group['Keys'][0],
'cost': float(group['Metrics']['UnblendedCost']['Amount'])
}
for group in service_response['ResultsByTime'][0]['Groups']
])
logger.info(f"Service Costs: {service_costs}")
# service cost (pie chart)
fig_pie = px.pie(
service_costs,
values='cost',
names='SERVICE',
color='SERVICE',
title='Service Cost',
template='plotly_white', # Clean background
color_discrete_sequence=px.colors.qualitative.Set3 # Color palette
)
url = get_url(fig_pie, "service_cost")
task = "AWS 서비스 사용량"
output_images = f"\n\n"
key = f"artifacts/{request_id}_steps.md"
time = f"# {datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}\n"
instruction = f"이 이미지는 {task}에 대한 그래프입니다. 하나의 문장으로 이 그림에 대해 500자로 설명하세요."
summary = get_summary(fig_pie, instruction)
body = f"## {task}\n\n{output_images}\n\n{summary}\n\n"
chat.updata_object(key, time + body, 'append')
appendix = state["appendix"] if "appendix" in state else []
appendix.append(body)
return {
"appendix": appendix,
"service_costs": service_response,
}
```
마찬가지로 region과 daily cost를 추출할 수 있습니다. 상세코드는 [implementation.py](./application/aws_cost/implementation.py)를 참조합니다.
### 초안의 생성
주어진 데이터로 아래와 같이 draft를 생성합니다. Reflection과 MCP tool을 이용해 additional_context을 이용하면 draft를 개선하는 효과가 있습니다. draft 생성시 아래와 같이 [cost_insight.md](./application/aws_cost/cost_insight.md)를 이용하여 기본 포맷을 설정합니다. 따라서 insight 생성시 기본 포맷을 유지하기 위하여 additional_context를 generate_insight, reflection, mcp-tools를 이용해 업데이트를 수행합니다.
```python
def generate_insight(state: CostState, config) -> dict:
logger.info(f"###### generate_insight ######")
prompt_name = "cost_insight"
request_id = config.get("configurable", {}).get("request_id", "")
additional_context = state["additional_context"] if "additional_context" in state else []
system_prompt=get_prompt_template(prompt_name)
logger.info(f"system_prompt: {system_prompt}")
human = (
"다음 AWS 비용 데이터를 분석하여 상세한 인사이트를 제공해주세요:"
"Cost Data:"
"<service_costs>{service_costs}</service_costs>"
"<region_costs>{region_costs}</region_costs>"
"<daily_costs>{daily_costs}</daily_costs>"
"다음의 additional_context는 관련된 다른 보고서입니다. 이 보고서를 현재 작성하는 보고서에 추가해주세요. 단, 전체적인 문맥에 영향을 주면 안됩니다."
"<additional_context>{additional_context}</additional_context>"
)
prompt = ChatPromptTemplate.from_messages([("system", system_prompt), ("human", human)])
logger.info(f'prompt: {prompt}')
llm = chat.get_chat(extended_thinking="Disable")
chain = prompt | llm
service_costs = json.dumps(state["service_costs"])
region_costs = json.dumps(state["region_costs"])
daily_costs = json.dumps(state["daily_costs"])
try:
response = chain.invoke(
{
"service_costs": service_costs,
"region_costs": region_costs,
"daily_costs": daily_costs,
"additional_context": additional_context
}
)
logger.info(f"response: {response.content}")
except Exception:
err_msg = traceback.format_exc()
logger.debug(f"error message: {err_msg}")
raise Exception ("Not able to request to LLM")
# logging in step.md
key = f"artifacts/{request_id}_steps.md"
time = f"# {datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}\n"
chat.updata_object(key, time + response.content, 'append')
# report.md
key = f"artifacts/{request_id}_report.md"
body = "# AWS 사용량 분석\n\n" + response.content + "\n\n"
appendix = state["appendix"] if "appendix" in state else []
values = '\n\n'.join(appendix)
logger.info(f"body: {body}")
chat.updata_object(key, time+body+values, 'prepend')
iteration = state["iteration"] if "iteration" in state else 0
return {
"final_response": body+values,
"iteration": iteration+1
}
```
### 초안의 개선점 파악
초안(draft)의 개선은 아래와 같이 수행합니다. 진행 결과를 확인하기 위해 중간 결과를 steps.md에 저장합니다.
```python
class Reflection(BaseModel):
missing: str = Field(description="Critique of what is missing.")
advisable: str = Field(description="Critique of what is helpful for better answer")
superfluous: str = Field(description="Critique of what is superfluous")
class Research(BaseModel):
"""Provide reflection and then follow up with search queries to improve the answer."""
reflection: Reflection = Field(description="Your reflection on the initial answer.")
search_queries: list[str] = Field(
description="1-3 search queries for researching improvements to address the critique of your current answer."
)
def reflect(draft):
logger.info(f"###### reflect ######")
reflection = []
search_queries = []
for attempt in range(5):
llm = chat.get_chat(extended_thinking="Disable")
structured_llm = llm.with_structured_output(Research, include_raw=True)
info = structured_llm.invoke(draft)
logger.info(f'attempt: {attempt}, info: {info}')
if not info['parsed'] == None:
parsed_info = info['parsed']
reflection = [parsed_info.reflection.missing, parsed_info.reflection.advisable]
logger.info(f"reflection: {reflection}")
search_queries = parsed_info.search_queries
logger.info(f"search_queries: {search_queries}")
break
return {
"reflection": reflection,
"search_queries": search_queries
}
def reflect_context(state: CostState, config) -> dict:
# earn reflection from the previous final response
result = reflect(state["final_response"])
# logging in step.md
request_id = config.get("configurable", {}).get("request_id", "")
key = f"artifacts/{request_id}_steps.md"
time = f"# {datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}\n"
body = f"Reflection: {result['reflection']}\n\nSearch Queries: {result['search_queries']}\n\n"
chat.updata_object(key, time + body, 'append')
return {
"reflection": result
}
```
### MCP로 개선(reflection)에 필요한 데이터 획득
아래와 같이 MCP Tools 노드에서 reflection에 필요한 데이터를 가져옵니다. Reflection의 결과에 따라서 필요한 데이터 소스가 달라질 수 있습니다. MCP를 사용함으로써 다양한 데이터 소스로부터 적절한 tool들을 선택하여 활용할 수 있습니다.
```python
def mcp_tools(state: CostState, config) -> dict:
draft = state['final_response']
appendix = state["appendix"] if "appendix" in state else []
reflection_result, image_url= asyncio.run(reflection_agent.run(draft, state["reflection"]))
value = ""
if image_url:
for url in image_url:
value += f"\n\n"
if value:
appendix.append(value)
# logging in step.md
request_id = config.get("configurable", {}).get("request_id", "")
key = f"artifacts/{request_id}_steps.md"
time = f"# {datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}\n"
body = f"{reflection_result}\n\n"
value = '\n\n'.join(appendix)
chat.updata_object(key, time + body + value, 'append')
if response_container:
value = body
response_container.info('[response]\n' + value[:500])
response_msg.append(value[:500])
additional_context = state["additional_context"] if "additional_context" in state else []
additional_context.append(reflection_result)
return {
"additional_context": additional_context
}
```
Reflection agent는 아래와 같이 구성합니다. Reflection agent에 대한 상세 코드는 [reflection_agent.py](./application/aws_cost/reflection_agent.py)를 참조합니다.
```python
async def run(draft, reflection):
server_params = chat.load_multiple_mcp_server_parameters()
async with MultiServerMCPClient(server_params) as client:
tools = client.get_tools()
instruction = (
f"<reflection>{reflection}</reflection>\n\n"
f"<draft>{draft}</draft>"
)
app = buildChatAgent(tools)
config = {
"recursion_limit": 50,
"tools": tools
}
value = None
inputs = {
"messages": [HumanMessage(content=instruction)]
}
references = []
final_output = None
async for output in app.astream(inputs, config):
for key, value in output.items():
logger.info(f"--> key: {key}, value: {value}")
final_output = output
result = final_output["messages"][-1].content
logger.info(f"result: {result}")
image_url = final_output["image_url"] if "image_url" in final_output else []
return result, image_url
```
### 개선이 반영된 문서 생성
MCP로 얻어진 데이터를 context에 저장한 후에 아래와 같이 초안의 개선을 수행합니다.
```python
def revise_draft(draft, context):
logger.info(f"###### revise_draft ######")
system = (
"당신은 보고서를 잘 작성하는 논리적이고 똑똑한 AI입니다."
"당신이 작성하여야 할 보고서 <draft>의 소제목과 기본 포맷을 유지한 상태에서, 다음의 <context>의 내용을 추가합니다."
"초등학생도 쉽게 이해하도록 풀어서 씁니다."
)
human = (
"<draft>{draft}</draft>"
"<context>{context}</context>"
)
reflection_prompt = ChatPromptTemplate.from_messages(
[
("system", system),
("human", human)
]
)
reflect = reflection_prompt | chat.get_chat(extended_thinking="Disable")
result = reflect.invoke({
"draft": draft,
"context": context
})
return result.content
```
### Local에서 실행하기
1) 필수는 아니지만 정상적인 진행을 위해서는 AWS CLI가 필요합니다. [최신 버전의 AWS CLI 설치 또는 업데이트](https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/cli/latest/userguide/getting-started-install.html)에 따라 설치후 "aws configure" 명령으로 AWS credential을 등록합니다.
2) venv로 환경을 구성하면 편리합니다. 적당한 폴더를 만들고 아래와 같이 환경을 설정합니다.
```text
python -m venv venv
source venv/bin/activate
```
3) 소스를 다운로드 합니다.
```python
git clone https://github.com/kyopark2014/mcp-report
```
4) 이후 다운로드 받은 github 폴더로 이동한 후에 아래와 같이 필요한 패키지를 추가로 설치 합니다.
```text
cd mcp-report && python -m pip install -r requirements.txt
```
5) [실습에 필요한 Key 설정](https://github.com/kyopark2014/mcp-agent/blob/main/mcp.md#%EC%8B%A4%EC%8A%B5%EC%97%90-%ED%95%84%EC%9A%94%ED%95%9C-key-%EC%84%A4%EC%A0%95)에 따라서, 인터넷과 날씨조회 API에 대한 key를 설정합니다. 설정이 되면, application/config.json을 아래와 같은 json 파일이 생성됩니다.
```java
{
"WEATHER_API_KEY": "fbd00245cabcedefghijkd3e94905f7049",
"TAVILY_API_KEY": "tvly-1234567890U3imZFs4LNO2g0Qv1LoE"
}
```
6) 이제 준비가 되었으므로, 아래와 같은 명령어로 streamlit을 실행합니다. [MCP Tool 사용 방법](https://github.com/kyopark2014/mcp-agent/blob/main/mcp.md#mcp-tool-%EC%82%AC%EC%9A%A9-%EB%B0%A9%EB%B2%95)을 참조하여 동작 테스트를 수행합니다.
```text
streamlit run application/app.py
```
### Local에서 Docker로 실행하기
아래와 같이 docker를 설치하고 실행합니다. 아래는 Mac의 예제입니다.
```text
brew install --cask docker
```
빌드시 사용하는 Dockerfile은 Mac(ARM)입니다. Windows라면 [Dockerfile_x86](./Dockerfile_x86)을 아래와 같이 사용합니다.
```text
cp Dockerfile_x86 Dockerfile
```
이제 아래와 같이 스크립트를 이용해 빌드합니다. [build.sh](./build.sh)는 aws credential을 조회해서 build 할때에 포함합니다.
```text
./build.sh
```
이제 아래와 같이 실행합니다. 아래에서는 편의상 docker의 포트를 8502로 설정하였는데 자신의 환경에 따라 설정할 수 있습니다.
```text
docker run -p 8502:8501 mcp-report
```
브라우저에서 아래 URL로 접속합니다.
```text
http://0.0.0.0:8502
```
### EC2에서 업데이트 후 실행하기
EC2가 private subnet에 있으므로 Session Manger로 접속합니다. 이후 아래와 같이 EC2를 위한 Dockerfile로 바꿉니다.
```text
sudo runuser -l ec2-user -c "cd mcp-report&&cp Dockerfile_ec2 Dockerfile"
```
ec2-user로 설치가 진행되었으므로 아래와 같이 code를 업데이트합니다.
```text
sudo runuser -l ec2-user -c 'cd /home/ec2-user/mcp-report && git pull'
```
이제 아래와 같이 docker를 빌드합니다.
```text
sudo runuser -l ec2-user -c "cd mcp-report && docker build -t streamlit-app ."
```
빌드가 완료되면 "sudo docker ps"로 docker id를 확인후에 "sudo docker kill" 명령어로 종료합니다.
이후 아래와 같이 다시 실행합니다.
```text
sudo runuser -l ec2-user -c 'docker run -d -p 8501:8501 streamlit-app'
```
만약 console에서 debugging할 경우에는 -d 옵션없이 아래와 같이 실행합니다.
```text
sudo runuser -l ec2-user -c 'docker run -p 8501:8501 streamlit-app'
```
## 실행 결과
정보 수집을 위해 sevice, region, daily cost에 대한 비용을 수집한 후에 insight를 추출하여 reflection으로 분석한 후에, MCP를 이용하여 search_documentation, get_service_cost로 추가적인 정보를 수집합니다. 이후 다시 insight를 뽑고 보고서를 작성합니다.
<img width="692" alt="image" src="https://github.com/user-attachments/assets/567daa25-670d-49c9-b6f7-c34969d8d146" />
이를 Graph diagram으로 그리면 아래와 같은 Plan으로 실행된 것울 알 수 있습니다.
<img src="https://github.com/user-attachments/assets/5ac86ba4-7aec-44ac-b86a-7796f59a630f" width="250">
실행 결과는 아래와 같이 주어진 포맷에 따라서, 주요 비용 발생 요인, 이상 패턴, 최적화, 비용 추세에 대한 통합된 분석을 제공합니다.
이때 얻어진 서비스 비용에 대한 분석 결과는 아래와 같습니다.
이 파이 차트는 AWS 서비스 비용 분포를 보여주며, Amazon OpenSearch Service가 41.9%로 가장 큰 비중을 차지하고, 그 다음으로 Amazon Elastic Compute Cloud - Compute(21.1%), Amazon Bedrock(13%), EC2 - Other(10.6%) 순으로 비용이 발생하고 있으며, 나머지 서비스들(Amazon Virtual Private Cloud, Elastic Load Balancing, CloudWatch, Cost Explorer 등)은 각각 5% 미만의 상대적으로 작은 비중을 차지하고 있습니다.
리전별 비용은 아래와 같습니다.
AWS 리전별 비용을 보여주는 그래프에서 us-west-2(미국 서부 오레곤) 리전이 약 1,900달러로 가장 높은 비용을 보이고 있으며, 다른 리전들(NoRegion, ap-northeast-1, ap-northeast-2, ap-southeast-1, eu-west-1, global, us-east-1, us-east-2)은 상대적으로 매우 낮은 비용을 나타내고 있습니다.
일자별 비용은 아래와 같습니다.
AWS의 다양한 서비스들(Amplify, Cost Explorer, ECR, EC2, CloudFront 등) 중에서 AmazonCloudWatch가 5월 11일경에 약 $95까지 급격히 상승했다가 다시 감소하는 특이한 패턴을 보이며, 대부분의 다른 서비스들은 $0-30 사이의 안정적인 비용 추세를 2025년 5월 4일부터 6월 1일까지 유지하고 있습니다.
